Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 2 - Схема реализации задуманного
Рисунок 3 - Фото каскада лазерных диодов. Размер собранного устройства не превышает трех дюймов
Игорь Иванович Сикорский - авиаконструктор
Рисунок 4 - И.Сикорский на борту "Русского витязя" на выставке 1915 года
Рисунок 5 - Sikorsky S-40
Рисунок 6 - Современный Sikorsky S-92
Памятник И.Сикорскому в Киеве на территории КПИ

Лазер поднимает вертолет в небо

Ключевые слова:  авиация, лазер, солнечная батарея

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

14 ноября 2010

В августе этого года американская компания LaserMotive продемонстрировала любопытный эксперимент. Вертолет весом всего в 22 грамма продержался в воздухе в течение одного часа, получая питание от лазерного источника мощностью около 1 Вт. В качестве приемника излучения использовались солнечные батареи, конвертирующие падающее излучение в электрический ток.

Передачу энергии при помощи лазерного луча можно использовать для снабжения энергией летательных устройств, например, в космическом лифте. Впервые мысль о нем высказал еще Циолковский в конце позапрошлого века. Считается, что космический лифт можно будет использовать для поднятия грузов на земную орбиту.
Дистанционный способ передачи энергии очень практичен, ведь о линиях передачи здесь речь просто не идет. В реальных масштабах мощность лазерного источника оценивается в 2кВт. Им может быть, например, каскад из полупроводниковых лазеров, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне. Луч лазера попадает в направляющую оптическую систему. При помощи данных системы позиционирования о положении объекта происходит постоянная подстройка направления излучения. На борту воздушного судна находятся приемники излучения - солнечные батареи. Такая схема может работать в двух вариациях: непрерывный режим работы подразумевает постоянное слежение лазера за объектом, в то же время второй режим допускает возвращение летательного объекта в зону подзарядки. Описанный способ интересен, в первую очередь, для беспилотных летательных аппаратов. Например, работающих на стационарных наблюдательных постах. Или выполняющих разведывательные миссии, удаляясь от станции на расстояние до 1000 миль и затем возвращаясь к ней.
Отметим,что компания LaserMotive специализируется на технологиях беспроводной доставки энергии, в частности занимается вопросами энергообеспечения будущего космического лифта. В конце октября был проведен еще один эксперимент, в котором вертолет продержался в воздухе около 12 часов.

А вот одним из первопроходцев в нелегком деле авиастроения (вертолетостроения) снова оказался наш земляк. Российская империя была богата на таланты. Вот и в киевской семье врача-психотерапевта 25 мая 1889 года родился Игорь Сикорский, которому суждено было стать одним из самых известных в мире авиаконструкторов. В мире, но, к сожалению, не на своей родине. Учился Игорь Сикорский в Петербургском морском училище, несмотря на то, что еще в детстве увлекся рассказами матери о Леонардо да Винчи и его винтокрылой машине. После окончания училища Игорь Сикорский поступил в Киевский политехнический институт, где и собрал свою первую команду, организовав студенческое авиационное общество. И это не стало напрасной затеей. Во дворе своего дома весной 1910 он запустил в небо свой первый вертолет, поднимающийся на небольшую высоту. И вот карьера пошла в гору. Выставка в Париже, создание новых моделей, работа в Петербурге... Все рухнуло в 1917, когда Сикорский был вынужден эмигрировать в США, где с трудом создал на собранные средства эмигрантов свою компанию Sikorsky Air Engineering в штате Коннектикут, став одним из самых известных авиаконструкторов, и - по праву - будучи одним из самых талантливых своего времени.
В Киеве на территории национального технического университета Украины "КПИ" есть памятник Игорю Сикорскому и музей вертолетостроения и космонавтики...

Список использованных источников

1 Видеофрагмент парящего вертолета на Youtube

2 Сайт компании LaserMotive

3 Новостной сюжет, посвященный И.Сикорскому

4 Фильм канала "Культура" об И.Сикорском


Источник:



Комментарии
Во-первых - боян. Лазеры уже давно предлагали для подпитки летательных аппаратов

во-вторых - жутко неэффективная схема.
Перемножьте КПД лазера на КПД солнечной батареи и сравните с мощностью источника накачки.

В-третьих - пыль, туман, атмосферная рефракция и расстояние лазер вообще обесценивают.

Вопрос: а зачем это исследование вообще проводили?
Красс Марта Ивановна, 16 ноября 2010 15:14 
+1.
КПД ничтожно, в условиях атмосферы с лазерами все плохо. Разве что попробовать найти такой диапазон длин волн, в котором рассенияе будет минимально.
Скорее это игрушка для военных ;) им на КПД наплевать, лишь бы "задачу" выполнить...
Клюев Павел Геннадиевич, 16 ноября 2010 23:43 
да, согласен в Вами, Марта Ивановна.скорее это игрушка для военных. к тому же они именно так и очертили его будущее примекнение. только военные цели не боле того. еще они пишут, что это удобно в плане того, что судну не нужно будет возвращаться на землю, только вернуться в зону подпитки, или что-то вроде этого. хотя в их материалах и упоминается о влиянии атмосферы, они продолжают свои исследования. все же не напишут. только намек. хотя и так понятно, что атмосфера очень сильно влияет на излучение.
22г и 1 Вт лазер... Т.е. на "проектном" 4,6кВт источнике один час провисят в воздухе 100 кг. не густо для космо-лифта.
Энергоустановка РУ вертолёта с 1 Квт двигателем может поднять от силы 10 кг (без солнечной батареи). 100кг потянет, наверное, только самолёт.
Теоретически можно создать лазер и приёмник в ИК диапазоне в окне прозрачности атмосферы. А в районе 10 мкм и облака с пылью станут не помехой. Но про КПД таких полупроводниковых лазеров промолчим. Да и какого размера должна быть приёмная ячейка, чтобы собирать большую часть расходящегося пучка лазера?

[SMALL]Личный опыт по передачи энергии лазера:
Я заставлял тлеть уголёк для шашлыков фирмы "добрый дядя" лазером 532нм 50мВт (по типу как на фото 3, слева).[/SMALL]
Сергиенко Роман Игорьевич, 01 декабря 2010 13:00 
Думаю, если бы все было так просто, то давно бы уже от солнца лазером на землю энергию передавали.
Палии Наталия Алексеевна, 02 декабря 2010 12:08 
Чтобы увидеть, как Лазер поднимает вертолет в небо, можно посмотреть еще и видео Lasers: Transforming Life, в конце ролика - фрагмент Tomorrow Technologies ("Tехнологии будущего")
Свирнов Сергей Валерьевич, 18 декабря 2010 10:31 
Слишком много затрат энергии .

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Новонаногоднее 2015
Новонаногоднее 2015

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.